文档介绍：计算机控制技术西电版PPT计算机控制系统的控制规律演示文稿
第一页，共一百一十一页。
优选计算机控制技术西电版PPT计算机控制系统的控制规律
第二页，共一百一十一页。
数字控制系统结构框图
D(z)——数 Ge(z)=(1－z－1)2 所以，由式(6-16)可写出数字控制器的脉冲传递函数为 下面分析数字控制器D(z)对系统的控制效果的影响。 设Φ(z)按单位速度输入时，由表6-4可以查出系统闭环脉冲传递函数为 Φ(z)=2z－1－z－2
第十四页，共一百一十一页。
此时，系统输出序列的Z变换为 (6-22) 式中各项系数为在各个采样时刻的数值，即 Y(0)=0T， Y(T)=0T， Y(2T)=2T， Y(3T)=3T， Y(4T)=4T， … 。，当系统为单位速度输入时，经过两拍以后，输出量完全等于输入采样值，即Y(kT)=R(kT)。但在各采样点之间还存在着一定的误差，即存在着一定的纹波。
第十五页，共一百一十一页。
单位速度输入时最少拍系统输出响应曲线
第十六页，共一百一十一页。
设输入为单位阶跃函数，系统输出序列的Z变换为 (6-23) 由式(6-23) 得输出序列为 Y(0)=0，Y(T)=2，Y(2T)=1，Y(3T)=1，Y(4T)=1， … 。，对于按单位速度输入设计的最少拍系统，当为单位阶跃输入时，经过两个周期使Y(kT)=R(kT)。但当k=1时，将有一定的超调量。
第十七页，共一百一十一页。
单位阶跃输入时最少拍系统输出响应曲线
第十八页，共一百一十一页。
若输入为单位加速度，则输出量的Z变换为 (6-24) 由式(6-24) 可得 Y(0)=0，Y(T)=0，Y(2T)=T2，Y(3T)=，Y(4T)=7T2，… 输入序列R(0)=0，R(T)=，R(2T)=2T2，R(3T)=，(4T)=8T2, …。可见，输出响应与输入之间始终存在着偏差，。
第十九页，共一百一十一页。
单位加速度输入时最少拍系统输出响应曲线
第二十页，共一百一十一页。
结果分析：
1）在各种典型输入作用下，动态过程均为二拍；
2）单位阶跃和速度输入在采样时刻均无稳态误差，但加速度输入有稳态误差；
3）单位速度输入的动态特性较好，单位阶跃输入的动态特性较差；
4）在非采样时刻输出存在纹波。
结论：最少拍无差系统的调节时间，只与所选择的Φ(z)和Ge(z)的形式有关，而与典型输入信号的形式无关。即最小拍无差系统对输入信号变化的适应性较差。
第二十一页，共一百一十一页。
说明： 在最少拍系统D(z)的设计过程中，对被控对象HG(z)并未提出具体限制。实际上只有当广义对象的脉冲传递函数HG(z)稳定时，即在单位圆上（除(1, j0)外）或圆外没有零点、 极点，而且不含有纯滞后环节z－1时，所设计的最少拍系统才是正确的。此被控对象被称为理想的被控对象。 但如果上述条件不能满足，被控对象为非理想的被控对象，应对上述的设计原则做一些相应的限制。
第二十二页，共一百一十一页。
非理想被控对象的稳定性分析：
1）采样点上的稳定性
由式(6-16)可导出系统闭环脉冲传递函数为 Φ(z)=D(z)Ge(z)HG(z) (6-25)
为了保证离散闭环系统稳定，其闭环脉冲传递函数Φ(z)的所有极点必须在单位圆内，称离散系统在采样点上是稳定的。
2）计算机控制系统的稳定性
由于计算机控制系统所控制的是连续变化的模拟参数，在保证系统采样点上稳定的前提下，还进一步要求系统的连续输出也是稳定的。以保证整个计算机控制系统的稳定。由于系统的连续输出的稳定与D(z)、U(z)有关，因此要求D(z)、U(z)的所有极点也必须在单位圆内。